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教育信息化”三通两平台”方案

【发布时间:2018-02-05】

一、行业发展现状

教育是民族振兴、社会进步的基石。国家在《教育信息化十年发展规划(2011-2020)》中特别提到了信息化手段在教育改革中的关键作用。信息化手段极容易跨越空间和时间的限制,将教学与信息手段的融合,将能大力解决教育实践中的核心问题,这也是教育信息化的核心价值所在。教育改革的目标是利用信息手段,促进教育公平化,提高教学质量,提升管理现代化水平。核心就是建设“三通两平台”,三通是“宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通”,两平台是“教育资源公共服务平台和教育管理公共服务平台”。国家在十三五规划中又提到要深化“三通两平台”建设。

“校校通”是基础设施建设,具备信息可传递到每个班级的条件,所以包含了网络建设、计算机教室的建设等。“班班通”则是开展的具体教学业务内容,并以一种常态形式存在,比如课堂模式的创新、教学内容的创新,开展这些活动需要校校通作为连通的基础,资源平台提供所需要的教学资源,最终结果能反馈到管理平台中去。“人人通”则是进一步延伸教学的空间和时间,相当于校园学习搬到网络上,但不是单纯的个人空间建设。可提供随时随地的学习,学校与家庭可良好的互动,并且这种学习过程能够与课堂教学有机的结合起来。“两平台”则是具体的内容承载平台,资源平台以教学资源为主,为“班班通”业务和“人人通”业务开展提供资源访问;而整个教学过程的信息化,又可将过程和结果反馈到管理平台,结合原有的管理系统,实现对老师和学生的个性化管理,比如老师的绩效评估、学生的成长记录等。

二、建设需求

要实现“三通两平台”所描述的效果,具体的建设内容应该包含:业务建设、基础设施建设、机制保障建设、人员队伍建设,其中业务建设是核心,基础建设需要围绕业务的需要来设计,机制和人员是保证可持续发展的保障。

地市教育局在“三通两平台”的建设任务中主要的就是要建立两平台的载体云数据中心,教育城域网、中小学校园网以及以互联网为基础的教育网接口。将每个学校都跟两平台连接起来,让每个学校都能享受优质的教学资源和先进的管理手段,实现校校通。让信息化教学能够进入到每个班级后实现常态化,老师愿意用、会用信息化手段,学生喜欢,并且从信息化受益,实现班班通。通过互联网打破学校的物理边界,在网络世界里面实现教学和管理全过程,而又跟学校、家庭实现实时互动,所有围绕学生的资源有机的融为一体实现人人通。到2020年完成三通两平台的建设目标是各级教育主管部门信息化建设的主要目标。

三通两平台系统拓扑结构图

三、解决方案

“三通两平台”解决方案逻辑架构图

新华三是“三通两平台”完整方案的提供商,提供完整的教育云数据中心、教育城域网、智慧校园、教育互联网等方案。具体呈现在三个层面:

1、云计算数据中心

H3C以全虚拟化、全融合的技术理念构建云计算数据中心。

为了实现云的效果,需要将分布在不同区县的数据中心进行逻辑上整合,从而实现共享。区县可以借用市里的资源,市里也可以借用区县的资源,中小学可以直接使用云端的计算能力、存储能力,不需要再单独搭建IT系统。

实现这一整合的技术基础就是全虚拟化。首先是服务器虚拟化,通过在服务器上开启虚机,实现服务器资源的充分利用。然后是存储虚拟化,通过零存储的分布式技术将服务器现有硬盘、旧的磁盘柜充分利用起来,成为高性能共享存储,为服务器资源池所用。而网络虚拟化则是进一步简化网络的架构,通过IRF系列技术将所有网络设备逻辑为一台,最大限度的简化组网和管理。

其次是融合。通过虚拟化将构建数据中心的三大块基础设施形成了资源池,但彼此之间尚未真正的融合。比如服务器虚拟化后非常便利的迁移操作,在网络层面无法感知,还需要人工配置一系列复杂的网络命令才能实现。各中小学直接使用云端的虚机创建校园个性化应用,网络策略无法定制,任何一个错配都可能导致整个数据中心网络瘫痪。所以,我们需要一个自动化的数据中心,那么,融合是基础。H3C推出的一系类Overlay落地技术是融合的关键,通过VEPA实现虚拟机迁移后,网络策略的感知和自动跟随,VxLAN允许各中小学拥有独立的网络策略,并且不会干扰到其他学校等。

有了这个基础,可以轻松实现全市基础设施资源的整合,H3C推出了云彩虹技术将分布在不同区县的数据中心打通,变成一个共享的资源池。而且这种架构具备了自动化编排的基础,对业务的支撑将会变得异常方便,因为业务模型本身就是不确定的。比如中考成绩发布时全校统一查分导致查分系统瘫痪,课堂同时访问教学资源导致资源系统响应不及时等,H3C的云数据中心具备针对应用的弹性扩展能力DRX,能根据业务访问量的变化,自动灵活的调配基础设施资源来应对。

2、新校校通网络

H3C在传统校校通实现市、区县、学校互联互通的基础上,进行了架构的调整,让网络更适合云化带来的流量变化。

首先是针对在班级常态化开展信息化教学后,带来对云端资源的集中访问。一方面是云端资源的性能瓶颈,一方面是网络带宽的限制。我们不可能无限制扩大云数据中心和网络带宽,也不可能按照最大使用量去设计,因为那将是极大的浪费。在新校校通网络设计中,我们引入了云点技术,将云端资源选择性的分布式部署到学校本地,针对同步课堂、大规模在线公开课等业务将是极好的支撑,解决了大量视频教学业务访问效果不佳的问题。

其次是课堂边界的延伸,将使得有一部分学习内容是在家庭完成,通过互联网访问云端资源的流量将规模增长,同样受到云数据中心出口带宽的限制。所以在网络设计上首要考虑就是对现有出口带宽的充分利用,通过入口负载均衡技术实现。从持续应用角度来看,出口带宽必将面临升级,那么升级后出口设备是否具备性能扩展也是非常重要,否则将成为性能瓶颈。H3C推出融合架构的M9000,可无缝扩展安全性能。

3、三通两平台生态圈

除了提供有特色的基础架构建设方案之外,H3C还希望进一步整合业务建设系统,形成整体的解决方案和顶层设计,为用户提供交钥匙工程。所以,H3C联合各领域的软件提供商,共筑三通两平台生态圈。包括视频直播、课堂录播、移动教学、资源内容提供商等多维度的软件,在软硬件预装、验证以及功能配合上做了大量的优化工作。比如直播系统与云点的配合,为直播系统分布式部署提供了灵活的基础环境,保证了直播效果,又避免了分布式部署的复杂性。

数字化解决方案的领导者是H3C的愿景。在普教三通两平台的建设中,H3C将持续用自己在基础架构领域的创新,融合应用厂商,达到最佳效果,为普教信息化提供完善、针对性的服务。

四、方案优势

H3C提供的是最完整的解决方案:包含了计算、存储、安全、运维、虚拟化、大数据、SDN/NFV、移动IT在内的最完整的IT基础架构,联合教育资源提供商、教育应用软件商、投资运行方等提供完整的生态圈。

H3C提供了最先进的技术创新:新华三提出的三通两平台解决方案,基于新华三集团在IaaS领域(服务器、网络、存储、虚拟化、云平台)的领先技术优势,在数据中心、城域网建设方面降低基础教育信息化的技术风险;结合新华三在普教领域的大量实践,设计了云学堂(云教室和云办公)、物联校园、普教大数据等方案,结合教育应用合作伙伴,针对性的解决教育应用问题。

五、案例

在服务教育客户向互联网+转型的道路上,H3C有丰富的建设经验,和很多客户取得了共同的进步。包括100多个教育云、500多个教育城域网、5000+中小学校园网。

杭州教育云

南京教育云

苏州教育云

深圳南山教育无线城域网

北京无线城域网

腾冲教育城域网

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